我们距离“三体世界”还有多远？这些“黑科技”正在走向现实…...******

　　最近，《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》，除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外，最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。

　　这些天马行空的“黑科技”，有哪些是正在实现或部分实现的呢？我们一起去看看：

    图源：《三体》微博

　　从“飞刃”到碳纳米技术

　　在《三体》中，“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动，这种极细的丝状纳米材料，将叛军船只“审判日”号切割成了条状。

    图源：《三体》动画

　　按原著设定来看，“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。

　　在现实中，最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管，但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样，横跨运河两端几十个来回那么长。

　　 2022年4月，美国《国家科学院院刊》（PNAS）刊载，中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长，粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一，具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性，想来在实践中运用指日可待。

    金刚石纳米线

    图源：科普中国

　　从头盔感应技术到虚拟现实设备

　　《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。

　　每次进入三体游戏世界，科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备，装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征，感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。

    图源：《三体艺术插画集》by 山野

　　按照原著设定，“V装具”就是虚拟现实设备（Virtual Reality，VR）。它和增强现实技术（Augmented Reality，AR）不同，虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。

　　现今，大部分虚拟现实技术更强调视觉体验，一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。

　　与V装具头盔接近的设备便是VR头显。

    VR头显

    图源：凤凰网

　　 VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏，往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说，还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境，无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。

　　从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口

　　《三体》刻画了两种信息感知机制。

　　其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维，三体人一开始思考，他的想法别人就能够知道，无法隐藏；

　　其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制，成功研制出一种设备，通过对神经元网络施加影响，使大脑不经思维就作出判断，相信某个信息为真。

　　按照原著设定，思维透明和思想钢印，都是对心智这一神秘领域的重新认识。

    图源：《三体》动画

　　而现实中，让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。

　　单向脑机接口的情况下，计算机接受大脑传来的命令，或者发送信号到脑，但不能同时发送和接收信号，类似于三体中的思想钢印。

　　双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换，就像三体人的透明思维，可以感知别人，也无法隐藏自己。

　　脑机接口已经在医疗领域有了很多应用，脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位，让机器直接解码神经活动。

　　如何准确地对思维进行解码和编码，是现在脑机接口面临的最大挑战，也是目前无法实现思维钢印，思维透明的根本原因。

    脑机接口

    图源：网易号“蓝海长青智库 ”

　　从无穷能源到可控核聚变试验

　　《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”，却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电，而这个能源就来自可控核聚变。

    图源：《三体设定集》

　　现实世界中，早在上世纪 50 年代，人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年，“核能新浪潮”抬头，这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。

　　2022年12月5日，美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室（LLNL）进行了历史上首次可控核聚变实验。

　　核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下，氢原子核相互碰撞，聚合成更重的氦原子，并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同，核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源，帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。

　　2021年，中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术，最终建成可控核聚变发电站。

    全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）

    图源：新华社

　　把时间拉长，科技和科幻没有分界线。

　　科技与未来接轨的脚步在不断加速，科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验，将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化，展现科技力量！

　　(审核：张宁 策划：李政葳 统筹：穆子叶 撰文：雷渺鑫)

　　参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网

床垫真的越贵越好吗？******

　　最近引发众多网友关注的，除了世界杯，大概就是床垫了吧！价值百万的天价床垫有啥特殊功能？床垫真的是越贵越好吗？有必要买这么贵的床垫吗？

　　床垫对睡眠有没有影响？

　　答案是有的！床垫对睡眠有影响！

　　1986年美国的一项睡眠质量调查研究表明，7%的睡眠障碍问题与床垫的使用有关。其中，不理想的床垫支撑条件，尤其是脊柱支撑不足是导致低背部疼痛的重要原因。2002年发表于美国《按摩与生理学疗法杂志》的一篇文献研究发现，中等硬度的床垫，能够改善肩背痛，背部僵硬，而且还提高了 60% 的睡眠质量。

　　床垫对于睡眠质量的提高至关重要。太软的床垫会使人体的睡姿下坠，脊椎弯曲而得不到放松；太硬的床垫则对人体较重的部位造成压迫，导致睡眠时翻身次数增加，不能得到充分的休息。此外，太硬的床垫缺乏适当的弹性，不能配合脊椎的正常曲线，长期使用会影响人体正确的姿势，妨碍脊椎的健康。

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　　床垫越贵越好吗？

　　睡眠是人生大事，我们人一生之中有三分之一的时间是在床上度过的，所以大家对于床垫的舒适度、功能性的要求也是越来越高，现在市面上甚至有数十万元一张的床垫，还有些床垫号称具有红外线科技，对健康有益。

图源：摄图网

　　但床垫并非越贵越好！

　　广州医科大学附属第五医院脊柱外科吕浩然教授表示， 现在没有任何数据（无论是国内还是国外）表明床垫越贵，对睡眠越有帮助；同时，号称有负离子、红外线功能的床垫大都是厂家的噱头，为了实现商业溢价。床垫工艺属于一种低端制造，成本不会很高，技术也没有太大的差异，通常一两千块钱的床垫完全可以满足日常使用要求。

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　　具备什么样的条件才是好床垫？

　　　首先，看睡在床垫上的时候翻身是否自由。正常来讲，我们晚上睡觉是每2至3小时翻一次身。如果翻身或者躺着睡觉的时候，感觉床垫睡得让自己有点痛或不舒服就代表床垫不合适自己。

　　第二，要看下床的时候是否很轻松。如果老年人与孕妇的床很软，下床就会比较困难，甚至容易摔倒。

　　最后也是最重要的，就是睡醒后的精神状态。如果睡醒精神不振甚至腰酸背痛，那么床垫可能就不适合自己；醒来后感觉满血复活、精神饱满，那么床垫就与自己的契合度比较高。

　　选床垫首先要看承托力、耐用性和舒适度三个关键因素。

　　承托力。好床垫的关键是正确承托。正确承托是指床垫能够顺应人体身形曲线，根据不同部位在水平状态下的重力情况，提供不同的承托力，达到均衡承托的效果。一张好床垫，在结构上应依人体各部位重量分布及脊椎正常曲线来设计，人体头部占总体重的8%，胸部占33%，腰部占44%。

　　耐用性。这主要取决于床垫表层选用的材质、床垫内部和四边及底座的保护结构。现在市面上很多床垫都宣称有10年、30年甚至50年的质量保证。实际上，从床垫的牢固度和磨损程度来看，10～15年的使用寿命已经近乎极限。

　　舒适度。床垫过硬过软都不好，过硬会使部分身体悬空，肌肉紧张，容易导致肌肉损伤；过软使得身体下线，脊椎处于非正常状态，容易引发脊椎变形。

　　正确的方法是平躺在床垫上，手向颈部、腰部和臀下到大腿之间这三处明显弯曲的地方往里平伸，看有没有空隙；再向一侧翻个身，用同样的方法试试有无空隙。若手掌紧贴缝隙，证明床垫与颈、背、腰、臀和腿的自然曲线贴切吻合。这样睡起来比较舒适。

　　选床垫除了承托力、耐用性和舒适度三个因素之外，还需要考虑自身年龄和睡姿情况等。

　　根据年龄选床垫。老年人肌肉和韧带弹性有所下降，可选购硬度稍高的床垫，太软的床支撑不了脊柱，且难起身。婴幼儿的床垫建议选择牢固而富有弹性的中软度床垫。同时保证表面软硬均匀、无刺痒感，拉链位于床垫侧面，并关注其安全性能，避免啃咬。

　　根据睡姿选床垫。经常侧卧的人，建议选分区床垫。这种床垫根据头、颈、肩、腰、椎尾等不同受力区域，形成不同的下陷程度。经常仰卧、俯卧睡觉的人，应选择稍硬些的床垫。因为仰卧、俯卧时，颈部和腰部需要坚硬床垫支持，才能达到舒适的状态。

　　最后的最后，床垫使用小tips：

　　1.新床垫要拆掉保护膜才可使用。

　　2.别在床垫上蹦跳。

　　3.定期（建议半年）将床垫前后调换。

　　4.不要把床单绷得过紧，以免将床垫的通气孔堵死，造成床垫内空气无法流通，滋生病菌。

　　END

　　来源：科普中国、生命时报、江苏疾控、深圳五洲中医院

　　整理：刘雪洁